分享一下片内flash使用小技巧--轮询写入

只看该作者 · 2025-5-9 09:25

本帖最后由穿西装的强子于 2025-6-6 11:52 编辑

#申请原创# @21小跑堂

以GD32F4为例，假设我们需要将一个扇区反复写入一个用户参数，例如参数有20个bytes，而反复擦写flash会导致损坏，按GD32F4的数据手册上介绍，擦除次数只有10万次，因此反复擦写太快有超过的风险。

为了解决这个问题，我们想到了将扇区所有空间都利用起来，使用索引的方式进行写入，这样就不会反复的擦除，只有在最开始的时候才会擦除，大大的减少了擦除的次数。

写入流程
1. 识别FLASH扇区索引，未存储区域，例如 0x08050020 无数据，记录索引为 0x08050020。
2.写数据，按索引 0x08050020 开始写，不擦除flash，写一次，索引自加（数据长度）。
3.写到扇区最后，如 0x08070000 ，索引变为 0x08050000，开始写，这个时候才擦除一次扇区，然后继续写入数据。

一、Flash 写入次数计算

128K存储，假设每次存24个Bytes，整个存储可以存5461次，再擦除一次扇区，扇区可以擦写10万次，存储次数10万*5461，每10秒存一次，可以写193年。

二、硬件平台与开发环境

MCU：GD32F4xx
开发工具：Keil MDK 或 IAR Embedded Workbench
SDK：GD32F4xx Standard Peripheral Library

三、Flash 轮询写入实现步骤

初始化读索引
在初始化的时候使用flash_find_index()函数进行索引的获取，索引使用一个全局变量或结构体变量进行保存，在每次写入的时候进行累加

定义存储区域
根据应用需求划分 Flash 存储区域，例如使用最后一页作为用户数据区。

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#define USER_DATA_ADDR    (0x080E0000)  // 用户数据起始地址（根据芯片型号调整） ADDR_FMC_SECTOR_11

轮询写数据

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void flash_write_data(FlashData_t flashData;) 

{



        if( flash_addr == FLASH_USER_START_ADDR || flash_addr == ADDR_FMC_SECTOR_12)

        {

                fmc_erase_sector(fmc_sector_get(FLASH_USER_START_ADDR));

                flash_addr = FLASH_USER_START_ADDR;

        }

        

        flashData.reserved = 0;

        fmc_write_32bit_data(flash_addr, sizeof(flashData) / 4, (INT32*)&flashData);

        flash_addr        +=        sizeof(flashData);        // 每次写入都增加存储的大小

}

4.读数据

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int flash_read_data(UINT32 addr，FlashData_t *data)

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{

FlashData_t flashData;



    fmc_read_32bit_data(addr, sizeof(flashData) / 4, (INT32*)&flashData);

*data =flashData;



    return TRUE;

}

5.读索引

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 UINT32 flash_find_index(void)

{

        UINT32 addr;

        FlashData_t flashData;

        UINT16 i;

        // 搜索未被使用的地址

        for(i = 0; i < MEMORY_SIZE;)

        {

                addr = FLASH_USER_START_ADDR + i;

                fmc_read_32bit_data(addr, sizeof(flashData) / 4, (INT32*)&flashData);

                i += sizeof(flashData);

                if( flashData.reserved == 0xffff)        // 该值正常时为0,因此判定该值为0xff时待办该地址为被使用

                {

                        break;

                }

        }

        if( i == MEMORY_SIZE)        // 找到最后，将地址为赋值为最新

                addr = FLASH_USER_START_ADDR;

        return addr;

}

四、使用流程

1. 初始化检测索引，使用flash_find_index（）函数
2. 如果检测到addr为FLASH_USER_START_ADDR起始地址，则擦除并写入第一组数据
3. 写入时自动累计flash_addr值
4. 读取时使用flash_addr进行读取

五、应用场景

该方案适用于传感器数据记录、设备配置保存等场景，特别适合没有外部存储介质的低成本设计方案。

通过上述方法，开发者可以高效可靠地实现基于 GD32 的 Flash 数据存储功能。在实际工程中，建议结合 CRC 校验等机制进一步提升数据可靠性。